Гомологічні хромосоми представляють собою пари хромосом (по одній від кожного з батьків), які однакові за довжиною, положенню генів і розташування центромеру. Положення генів на кожній гомологичной хромосомі однаково, проте гени можуть містити різні аллели. Хромосоми є важливими молекулами, оскільки містять ДНК і генетичні інструкції для направлення всієї роботи клітин. Вони також несуть гени, які визначають індивідуальні особливості організму.

Гомологічні хромосоми: каріотип

Людський каріотип показує повний набір хромосом людини. Клітини людей містять 23 пари, або в цілому 46 хромосом. Кожна пара хромосом є набором гомологічниххромосом. Є 22 пари аутосом (нестатеві хромосоми) і одна пара гоносом (статеві хромосоми). У самців (чоловіків) гомологами є статеві хромосоми X і Y, а у самок (жінок) дві Х-хромосоми.

Гомологічні хромосоми: мітоз

При діленні клітин хромосоми повинні реплікуватися, щоб гарантувати, що кожна клітина має правильну кількість хромосом. У мітозі гомологічні хромосоми реплікують утворення сестринських хроматид (обгризені ідентичні копії реплікованих хромосоми). Кожна сестринська хроматида відділяється до кінця мітозу за допомогою веретена поділу і розділяється між двома дочірніми клітинами.

Гомологічні хромосоми: мейоз

Під час мейозу, гомологічні хромосоми реплікуються з утворенням сестринських хроматид. Сестринські хроматиди з’єднуються, утворюючи так звану тетраду. Хромосоми, розташовані в безпосередній близькості іноді обмінюються зрізами ДНК. Це явище відоме як генетична рекомбінація. Гомологічні хромосоми відділяються під час першого мейотичного поділу (мейоз I), а сестринські хроматиди під час другого етапу поділу (мейоз II).

В кінці мейозу утворюються чотири дочірні клітини. Кожна клітина гаплоїдні і містить половину числа хромосом від батьківської клітини. Кожна хромосома має відповідну кількість генів, проте аллели для генів різні. Обмін генів під час гомологичной рекомбінації хромосом викликає генетичну варіацію в організмах, які розмножуються статевим шляхом. Після запліднення гаплоїдні гамети утворюють диплоїдну клітку.

Гомологічні хромосоми: нерозходження

Іноді в клітинному розподілі виникають проблеми, які призводять до неправильного поділу клітини. Відмова хромосом від правильного поділ в мітозі або мейозе називається нерозходженням. Якщо на першому етапі мейотичного поділу відбувається нерозходження, то гомологічні хромосоми залишаються парними, що призводить до двох дочірнім клітинам з додатковим набором хромосом і двом дочірнім клітинам без хромосом. Нерасхожденіе також може відбуватися в мейозі II, коли сестринські хроматиди не можуть відокремитися до поділу клітин.

Нерасхожденіе часто є фатальним або може викликати хромосомні аномалії, що призводять до вроджених дефектів. Трісоміческіе клітини містять додаткову хромосому.

У людей це призводить до утворення 47 хромосом замість 46. Трисомія спостерігається в синдромі Дауна, де хромосома 21 має додаткову або часткову хромосому. Також порушення можуть спостерігатися в статевих хромосомах. Моносомія – відхилення, при якому присутній тільки одна хромосома з пари. У жінок з синдромом Тернера є тільки одна Х-хромосома. У чоловіків з синдромом XYY є додаткова Y-хромосома. Нерасхожденіе в статевих хромосомах зазвичай має менш серйозні наслідки, ніж в аутосомних хромосомах.

Источник: moyaosvita.com.ua

Хромосоми — це структурно-функціональні елементи клітини людини, які містять гени. Дані одиниці клітинного ряду здатні забарвлюватися в момент поділу клітини. Хромосоми мають форми паличок, ниток, петель та ін. За своєю довжиною ці елементи є неоднорідними. Вони складаються з центромери, короткого і довгого плеча, вторинної перетяжки, супутника, нитки веретена, хромонем. Місце розташування такої частини хромосоми, як центромера, впливає на те, якою буде форма самої одиниці клітинного ряду. У тому випадку, якщо дана частина розташовується біля кінця структурно-функціонального елемента, то він буде палочкообразной. Знаходження такої частини, як центромера, в середині впливає на те, що хромосома приймає форму равноплечіе шпильки. Якщо розглянута частина розташовується збоку від центру, то структурно-функціональний елемент стає шпилькою з різними плечима.

Взагалі існує 4 типи будови хромосом. Першим типом є телоцентріческіе структурно-функціональні елементи. Другим — акроцентріческіе (друге плече дуже короткий і практично непомітне). Третім типом служать субметацентріческіе хромосоми, форма яких нагадує букву «L». Нарешті, четвертий вид — метацентричної. Хромосоми даного типу мають так звані плечі, які є рівними за своєю довжиною. Крім цього такі елементи напоммінают букву і разом з тим символ перемоги «V».

Слід зазначити, що кожна ядросодержащих соматическая клітина людини містить двадцять три пари хромосом, які є лінійними. Крім цього, там присутня велика кількість копій мітохондріальної ДНК (дезоксірібонуклеі? Нова кислота).

Варто сказати кілька слів про статеві структурно-функціональних елементах клітини людини. Це Y- і X-хромосоми. Перша містить приблизно 58 пар азотистих основ, несе 78 генів і при цьому володіє високою швидкістю мутації завдяки тому середовищі, в якій вона розташовується. Ця статева хромосома здатна передаватися тільки через сперматозоїди. Вони, в свою чергу, схильні величезній кількості клітинних поділів, що відбуваються в процесі гаметогенезу. Місце сперматозоїдів — це високоокіслітельная середу яєчок, стимулююча посилення такого процесу, як мутирование. Друга хромосома має приблизно 150 млн пар азотистих основ. Вона несе практично 1400 генів. У чоловіків є одна X- і одна Y-хромосома. У жінок інший «набір». Вони мають дві X-хромосоми. Одна з них дістається дівчині від мами, а друга успадковується від татової мами, тобто від бабусі по лінії батька.

Часто виникають питання про те, які хромосоми називають гомологічними і негомологічної. Відповідь полягає в наступному. Отже, існують гомологічні хромосоми. Це парні структурно-функціональні елементи, що знаходяться в диплоидной клітці. Гомологічні хромосоми відрізняються тим, що кожна з них дісталася від одного і від іншого батька. Такі елементи мають подібну послідовність нуклеотидів по всій довжині. Це означає, що гомологічні хромосоми мають одні і ті ж гени, які розташовані в однаковій послідовності. Варто відзначити, що вивчення подібної теми є не тільки цікавим, але й дуже корисним у житті, адже про свій організм краще знати якомога більше.

Слід додати, що гомологічні хромосоми постійно володіють одним і тим же типом. Наприклад, вони можуть бути целоцентріческімі, субметацентріческіе, акроцентріческіе, метацентричної. Негомологічної хромосоми містять гени, які є несхожі. Крім цього дані структурно-функціональні елементи не кон’югують при мейозі. Негомологічної хромосоми незалежно один від одного роблять комбінування в клітці. Це було доведено під час вивчення характеристик успадкування ознак. Також дана інформація була отримана за допомогою прямого цитологічного методу.

Інформація, перерахована вище, допоможе мати основне уявлення про хромосомах в цілому.

Источник: faqukr.ru

ЩЕ МАТЕРІАЛИ ПО ТЕМІ:

Кожна клітина організму містить визна-ленне число хромосом, характерне для данно-го виду. У людини воно дорівнює 46, у дрозофіли всього 8 хромосом, у маленькій метелики Lysandra, що мешкає в Іспанії, воно досягає 380, у кішок 38 хромосом, а у собак 78. У більшості видів в кожній клітині містить-ся від 12 до 50 хромосом. Одиниці спадковими-ності — гени — розташовані в хромосомах послідовно. У людини, за останніми даними, число різних генів досягає майже 30 000. Таким чином, в кожній хромосомі міститься безліч генів.

Якщо хромосоми вище названих організмів располо-жити відповідно до їх розмірами і формою, то виявиться, що клітина містить насправді пари подібних за структурою хромосом. Їх називають гомологични-ми. На малюнку праворуч внизу хромосоми людини розташовані 23-ма гомологічними парами. Таке зображення називають каріограммой. а весь на-бор хромосом — каріотипом. Наявність парних хромосом пояснюється тим, що один набір хромосом організм отримує від матері через яйцек-річку, а інший — від батька через сперматозоїд. В процесі оп-лодотворенія утворюється зигота, яка містить два набори хромосом.

В однакових локусах (дільницях) гомологічниххромосом розташовуються ділянки ДНК, що відповідають за розвиток одного і того ж ознаки, і їх називають алелями одного гена (або аллельними генами).
лели можуть бути однаковими (гомозиготний стан гена) або відрізнятися (гетерозиготное стан). Наприклад: якщо і від мами, і від тата дісталося по аллелю відповідає за розвиток Голубова кольору очей — організм гомозиготен по гену кольору очей; якщо ж від мами дістався «блакитний» аллель, а від тата — «коричневий», то організм гетерозиготний з даного гену.

Детальніше ми поговоримо про це в темі «Класична генетика».

Серед хромосом, представлених на каріограмме людини, можна бачити одну пару, що складається з неоднакових хромосом, позначених бук-вами X і Y. Це статеві хромосоми. Чоловіча, або Y-хромосома, коротше жіночої, або Х-хромосоми, — в ній відсутні деякі гени, наявні в жіночій хромосомі.

Гомологічні аутосоми (НЕ статеві хромосоми) містять ге-ни, що визначають одні і ті ж ознаки. У каріотипі жінки було б дві Х-хромосоми (XX).

Каріограмма людини (чоловічої статі).

Аутосоми розбиті на групи (від А до Ж) за розмірами. Статеві хромосоми виділені в окрему групу X — жіноча, Y — чоловіча. Клітини людини містять 22 пари аутосом і одну пару статевих хромосом. Гени, що містяться в аутосомах, називають аутосомними, а гени, що містяться в статевих хромосомах — зчеплений-ними з підлогою.

Поняття про плоїдності клітин і необхідності різних варіантів розподілу.

Плоїдність — це кількість хромосомних наборів у каріотипі.

Клітини деяких організмів містять в якості базового лише одинарний набір хромосом — все хромосоми не мають парних (гомологічних). Такі клітини називаючи-ють гаплоїдними (позначаються символом — n). Крім того, гаплоидни гамети.

Види, клітини яких містять по два набори хромосом, називають диплоїдними і позначають символом 2n. Величезна більшість тварин і вегетативні тіла переважної більшості вищих рослин — диплоїдні (2n). т. е. містять по два набори хромосом. Деякі організми, в тому числі багато рослин, містять по три і більше набору хромосом; такі організми називаються вають поліплоїдні.

Ді-і більше плоїдність (наявність двох і більше наборів хромосом) дає два пре-майна:

1) зростає генетична мінливість, оскільки кожен індивідуум несе ознаки обох батьків;

2) у разі пошкодження будь-якого аллеля в одній з двох хромосом, аллель, содер-жащійся в гомологичной хромосомі, мо-же компенсувати цей дефект, а, отже, з’являється новий рівень стабільності зберігання і реалізації генетичної інформації.

Варіанти розподілу хромосом (зі збереженням або зі зміною плоїдності) і відмінності в механізмах, що забезпечують розбіжність хромосом, визначають різноманітність способів клітинних поділів. Спочатку ми поговоримо про двох основних способах клітинних поділів.

До кінця XIX в. було виявлено, що розподіл ядра здійснюється двома різними способами (до теперішнього часу відомо більше число варіантів). Це абсолютно необхідно в усіх випадках, коли в життєвому циклі організму присутній статеве розмноження.

Розвиток всіх багатоклітинних організмів починається з однієї-єдиної клітини. Кожному клітинного ділення передує поділ ядра.

Якби при цьому плоїдність (число хромосом в ядрі) всякий раз зменшувалася вдвічі, то в кожній клітині дуже скоро залишилося б зовсім небагато хромосом. Тим часом дочірні клітини мають ту ж плоїдність, що і батьківські клітини, так що у всіх клітинах даного організму зберігається одина-ковое число хромосом. Це досягається бла-цію контрольними позначками з зі зберіганням плоїдності. Найпоширенішим варіантом такого поділу є мітоз.

Однак, якщо в життя-ном циклі є статевий раз-множення, то зигота утворюється в результаті сліянним-ня двох клітин — чоловічої і жіночої гамет. Якби ці клітини містили по два набори хромосом (2n), то в зиготі і у всіх наступних клітинах виявилося б по чотири набори хромосом (4n), і в подальшому їх кількість збільшувалася б в кожному поколінні вдвічі. Тому необхід-мо, щоб на якійсь стадії життєвого цик-ла ядро ​​зазнавало розподіл якогось іншого типу, з тим, щоб скоротити плоїдність вдвічі. Надалі, при утворенні зиготи, дипло-ідное стан відновлюється. Поділ ядра, при якому плоїдність в дочірніх клітинах скорочується вдвічі, називають мейозом або редукційним де-ленням.

Схема життєвого циклу хребетних

Розглянемо механізми цих двох основних типів поділу докладніше.

Мітоз — основний тип розподілу зі збереженням плоїдності.

Події, що відбуваються в ядрі під час мі-тоза, зазвичай спостерігають на фіксованих і забарвлених препаратах. Такі препарати по-зволяют побачити фази, через які прохо-дять хромосоми при клітинному розподілі, але не виявляють їх послідовність. Слід пам’ятати, що мітоз — безперервний процес, без різких кордонів між фазами. Деякі методи сучасної мікроскопії дають можливість на-блюдать, як відбувається розподіл ядра в жи-вої клітці. Почнемо з підсумків інтерфази і проаналізуємо механізм протікання М-фази, яку для зручності поділяють на чотири фази — профазу, метафазу, анафазу і телофазу.

Интерфаза (докладно вже розглянута)

Тривалість інтерфази різна в залежно-сті від функцій даної клітини. Безпосередньо перед поділом ядра ДНК кожної хромосоми Реплі-ціруется. В результаті кожна хромосома представле-на тепер у вигляді пари хроматид, з’єднаних центро-заходом. На цій стадії клітина містить 4 копії кожної молекули ДНК (4 n), по дві в кожній хромосомі гомо-логічною пари. Під час інтерфази хромосомний матеріал знаходиться в стані пухкої маси закрити-чинних ниток, званої хроматином. Центриоли вже реплицироваться (R-точка пройдена).

Источник: jak.magey.com.ua

Що з себе представляють

Гомологічні ділянки хромосом являють собою лінійні розташування конденсованих дезоксирибонуклеиновых кислот (ДНК) і гистоновых білків, які утворюють комплекс, званий хроматином. Вони складаються з пар хромосом приблизно однакової довжини, положення центромер і малюнка для фарбування генів з однаковими різними локусами. Одна гомологичная хромосома успадковується від матері організму, інша – від батька.

Після того як мітоз відбудеться в дочірніх клітинах, у них є правильне кількість генів, які є сумішшю ДНК двох батьків. У диплоїдних (2n) організмів складається з одного набору кожної гомологічної пари, на відміну від тетраплоїдних організмів, які можуть мати два набори з кожної гомологічної пари. Алелі на гомологічних хромосомах можуть бути різними, що призводить до різних фенотипам одних і тих же генів. Це змішання материнських і батьківських ознак посилюється шляхом схрещування під час мейозу, при якому довжини хромосомних плечей і ДНК, які вони містять в хромосомної парі, обмінюються один з одним.

Історія відкриття

На початку двадцятого століття Вільям Бейтсон і Реджинальд Паннетт вивчали генетичне спадкування, і вони зазначили, що деякі комбінації алелей з’являлися частіше, ніж інші. Ці дані і інформація були додатково досліджено Томасом Морганом. Використовуючи експерименти по перехресному тестування, він виявив, що для одного з батьків алелі, розташовані поруч один з одним по всій довжині хромосоми, рухаються разом.

Використовуючи цю логіку, він уклав, що два гени, які він вивчав, були розташовані на гомологічних хромосомах. Пізніше, в 30-х роках минулого століття, Гаррієт Крейтон і Барбара Макклінток вивчали мейоз в клітинах кукурудзи та локуси на її хромосомах. Ці вчені виявили, що нові комбінації алелей, присутні в потомстві, і випадок кросинговеру були безпосередньо пов’язані. Це довело межхромосомную генетичну рекомбінацію.

Склад

Гомологічні хромосоми — це хромосоми, які містять однакові гени в одному і тому ж порядку вздовж своїх хромосомних плечей. Існує два основних властивості: довжина хромосомних плечей і розташування центромери.

Фактична довжина руки, у відповідності з розташуванням, є критично важливою для правильної кон’югації гомологічних хромосом. Центромерное розміщення може бути охарактеризоване чотирма основними способами: метацентрическим, субметацентрическим, телоцентрическим і акроцентрическим. Ці властивості є основними чинниками для створення структурної гомології між хромосомами. Отже, коли дві хромосоми з точною структурою існують, вони здатні злучатися, утворюючи гомологічні хромосоми.

Оскільки гомології не ідентичні і не походять з одного і того ж організму, вони відрізняються від сестринських хроматид. Сестринські хроматиди з’являються після того, як сталася реплікація ДНК, і, таким чином, є ідентичними паралельними дублікатами один одного.

В людях

У людини всього 46 гомологий, тобто тільки 22 пари гомологічних аутосомним хромосом. Додаткова 23-я пара — це статеві X і Y. Якщо ця пара складається з статевих хромосом, то вона не є гомологічною, оскільки їх розмір і зміст сильно розрізняються. 22 пари гомологий містять одні і ті ж гени, але кодують різні ознаки у своїх алельних формах, оскільки одна була успадкована від матері, а інша — від батька. Таким чином, у людей є два гомологічних набору в кожній клітині, що означає, що люди є диплоїдними організмами.

Функції

Гомологічні хромосоми важливі в процесах мейозу і мітозу. Вони дозволяють рекомбінувати і випадково розділяти генетичний матеріал від матері та батька в нові клітини.

Мейоз являє собою раунд з двох клітинних поділів, що приводить до чотирьох дочірнім гаплоидным клітин, кожна з яких містить половину кількості хромосом в якості батьківської клітини. Він зменшує кількість хромосом у статевих клітинах вдвічі, спочатку розділяючи гомології в мейозі I, а потім сестринські хроматиди в мейозі II. Процес мейозу і зазвичай довше, ніж мейозу II, тому що потрібно більше часу для реплікації хроматину і для правильної орієнтації і поділу гомологічних хромосом за допомогою процесів спаровування і синапсу в мейозі I.

Під час мейозу генетична рекомбінація (випадкова сегрегація) і кросинговер виробляють дочірні клітини, кожна з яких містить різні комбінації, закодовані материнським і батьківським шляхом. Ця рекомбінація дозволяє вводити нові пари алелей і генетичну варіацію. Генетична мінливість організмів допомагає зробити популяцію більш стабільною, надаючи більш широкий спектр генетичних ознак для природного відбору.

Источник: teg.com.ua

Что из себя представляют

Гомологичные участки хромосом представляют собой линейные расположения конденсированных дезоксирибонуклеиновых кислот (ДНК) и гистоновых белков, которые образуют комплекс, называемый хроматином. Они состоят из пар хромосом примерно одинаковой длины, положения центромер и рисунка окрашивания для генов с одинаковыми соответствующими локусами. Одна гомологичная хромосома наследуется от матери организма, другая – от отца.

После того как митоз произойдет в дочерних клетках, у них есть правильное количество генов, которые являются смесью ДНК двух родителей. У диплоидных (2n) организмов состоит из одного набора каждой гомологичной пары, в отличие от тетраплоидных организмов, которые могут иметь два набора из каждой гомологичной пары. Аллели на гомологичных хромосомах могут быть разными, что приводит к различным фенотипам одних и тех же генов. Это смешение материнских и отцовских признаков усиливается путем скрещивания во время мейоза, при котором длины хромосомных плеч и ДНК, которые они содержат в хромосомной паре, обмениваются друг с другом.

История открытия

В начале двадцатого века Уильям Бейтсон и Реджинальд Паннетт изучали генетическое наследование, и они отметили, что некоторые комбинации аллелей появлялись чаще, чем другие. Эти данные и информация были дополнительно исследованы Томасом Морганом. Используя эксперименты по перекрестному тестированию, он выявил, что для одного родителя аллели, расположенные рядом друг с другом по всей длине хромосомы, движутся вместе.

Используя эту логику, он заключил, что два гена, которые он изучал, были расположены на гомологичных хромосомах. Позже, в 30-х годах прошлого века, Гарриет Крейтон и Барбара МакКлинток изучали мейоз в клетках кукурузы и локусы на ее хромосомах. Эти ученые обнаружили, что новые комбинации аллелей, присутствующие в потомстве, и случай кроссинговера были напрямую связаны. Это доказало межхромосомную генетическую рекомбинацию.

Состав

Гомологичные хромосомы — это хромосомы, которые содержат одинаковые гены в одном и том же порядке вдоль своих хромосомных плеч. Существует два основных свойства: длина хромосомных плеч и расположение центромеры.

Фактическая длина руки, в соответствии с расположением, является критически важной для правильной конъюгации гомологичных хромосом. Центромерное размещение может быть охарактеризовано четырьмя основными способами: метацентрическим, субметацентрическим, телоцентрическим и акроцентрическим. Эти свойства являются основными факторами для создания структурной гомологии между хромосомами. Следовательно, когда две хромосомы с точной структурой существуют, они способны спариваться, образуя гомологичные хромосомы.

Поскольку гомологии не идентичны и не происходят из одного и того же организма, они отличаются от сестринских хроматид. Родственные хроматиды появляются после того, как произошла репликация ДНК, и, таким образом, являются идентичными параллельными дубликатами друг друга.

В людях

У человека всего 46 гомологий, то есть только 22 пары гомологичных аутосомных хромосом. Дополнительная 23-я пара — это половые X и Y. Если эта пара состоит из половых хромосом, то она не является гомологичной, поскольку их размер и содержание сильно различаются. 22 пары гомологий содержат одни и те же гены, но кодируют разные признаки в своих аллельных формах, поскольку одна была унаследована от матери, а другая — от отца. Таким образом, у людей есть два гомологичных набора в каждой клетке, что означает, что люди являются диплоидными организмами.

Функции

Гомологичные хромосомы важны в процессах мейоза и митоза. Они позволяют рекомбинировать и случайно разделять генетический материал от матери и отца в новые клетки.

Мейоз представляет собой раунд из двух клеточных делений, который приводит к четырем дочерним гаплоидным клеткам, каждая из которых содержит половину количества хромосом в качестве родительской клетки. Он уменьшает количество хромосом в половых клетках вдвое, сначала разделяя гомологии в мейозе I, а затем сестринские хроматиды в мейозе II. Процесс мейоза I обычно дольше, чем мейоза II, потому что требуется больше времени для репликации хроматина и для правильной ориентации и разделения гомологичных хромосом с помощью процессов спаривания и синапса в мейозе I.

Во время мейоза генетическая рекомбинация (случайная сегрегация) и кроссинговер производят дочерние клетки, каждая из которых содержит различные комбинации, закодированные материнским и отцовским путем. Эта рекомбинация позволяет вводить новые пары аллелей и генетическую вариацию. Генетическая изменчивость организмов помогает сделать популяцию более стабильной, предоставляя более широкий спектр генетических признаков для естественного отбора.

Источник: www.navolne.life